龙达粉末活性炭技术应用

粉末活性碳在净水技术中的应用

　　粉末活性炭在给水处理中的使用已有70年左右的历史。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物,三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果,对色、嗅、味的去除效果已得到公认。2005年在哈尔滨水厂过滤池中,应用活性炭吸附,使松花江受苯污染水体达到了饮用水的标准。

　　粉末活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%~80%活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。

　　2投加工艺的选择

　　粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的类型。在选择投加点时,必须考虑混合程度和处理接触时间,尽量减少水处理药剂对吸附的干扰。在处理污水选取投加粉末活性炭工艺时,主要考虑:

　　1)投加点要有充足的搅拌条件,使粉末活性炭能快速与处理水有良好的混合接触。

　　2)尽量延长粉末活性炭与水体接触吸附时间,充分利用粉末活性炭的吸附能力,提高吸附率。

　　3)尽量选取粒径小的粉末活性炭,使同等重量的活性炭吸附面积相对大;选取中孔较发达的木质活性炭,力求提高活性炭对有机物的吸附效能。

　　4)尽量减小水处理过程中的化学药品干扰,如氯、高锰酸钾、混凝剂等。

　　5)要根据投加量的多少、场地条件选取干式或湿式投加。

　　6)根据水质污染状态,及污染物确定合理的碳种,并计算经济的投加量。投加量从5~30mg/L不等。对有效的去处水中的污染物具有重要意义。

　　3效果评价

　　3•1优点

　　1)粉末活性炭应用的主要特点是设备投资省,价格廉,吸附速度快,对短期及突发性水质污染适应能力强。

　　2)投加粉末活性炭对去除色度有明显效果。色度的去除有报道可达70%,色度低表明去除有机物的效率高,除铁、锰的效果好。

　　3)投加粉末活性炭对去除嗅味有明显效果。

　　4)投加活性炭有助于去除阴离子洗涤剂。

　　5)投加活性炭有助于对藻类的去除。投加了粉末活性炭阻隔了藻类的光吸收,同时在浊度较低的水源中有明显的助凝作用,有助于在混凝沉淀中去除藻类。

　　6)投加粉末活性炭使化学耗氧量、五日生化需氧量大大降低,这些与水体有机污染程度正相关的表征指标的下降,表明了水体有毒有害物质的去除程度。

　　7)投加粉末活性炭对酚类的去除有良好的效果。

　　8)投加活性炭粉使出水浊度大幅度降低,自来水水质大幅度提高。

　　9)投加粉末活性炭对水体致突变性的影响,能够有效地去除有机物污染物。是常规工艺改善饮用水水质的简捷途径。

　　投加粉末活性碳后,水体相当部分有机物得到去除,水体中胶状物质含量减少,表面黏度下降。粉末活性碳吸附在絮凝物上,有利于絮体的架桥,能改善絮体的结构。所以对浊度较低、污染严重的水体,投加粉末活性炭除有良好的去除有机污染能力,同时还具有良好的助凝作用,使出水水质得到大幅度提高。是一种投资相对小、收效快,尤其是对于规模较大的旧水厂,是处理污染水源的一种可靠的净化工艺。

　　3•2工程中的问题

　　1)由于国内对对于活性炭去除水体异臭的重要指标ABS值和酚值研究不多,再加上国内水体污染物比国外的复杂得多,处理对象的复杂,使其应用水平提高受到制约。

　　2)在应用过程中,粉末活性炭在诸多环节如装卸、拆包、配制、投加过程中劳动强度大、容易引起粉尘飞扬,造成环境等方面的诸多问题,是至于约粉末活性炭技术应用的一个关键。

　　3)应用中精确制备和定量投加粉末活性炭能稳定稳定粉末活性炭吸附除污染的效果,也与制水成本密切相关。需合理的建造粉末活性炭储存、配制、投加系统使其较好的防治各个环节造成的不稳定因素。

　　4)粉末活性炭技术的应用为关键的问题是投资以及成本的控制,科学合理的使用粉末活性碳技术是其经济有效的发挥其效用的关键环节。

　　4粉末活性炭与超滤组合应用前景

　　现代水处理中,超滤膜(UF)和反渗透膜(RO)已成为深度处理的主要工艺,但当原水中有机物、无机物、微生物和胶体物质含量过高时,会造成膜表面和膜孔的累积,将造成膜表面的堵塞,影响膜的运行寿命。利用活性炭作为UF的前处理可去除污水中大部分有机物,降低COD,从而缓解UF膜和RO膜阻塞和膜的污染问题,可延长膜的使用时间。活性炭对相对分子质量在500~3000的有机物,去除率一般为70%~86.7%,而对相对分子质量>3000的有机物则达不到有效去除的效果,但UF对于大分子的有机物有良好的去除率。因此活性炭与UF组合去除有机物效果好。

　　5结论

　　1)活性炭在水处理工艺中应用已有70多年历史。

　　20世纪60年代,活性炭吸附法在城市用水、城市污水和工业废水深度处理中得到广泛应用,它是一项传统成熟的水处理技术。

　　2)根据原水水质及处理工艺,选择炭种及投加点,投加过程中采用合理的工艺,对提高有机物去除率具有意义重大。

　　3)活性炭吸附技术具有设备投资省、价格便宜、吸附速度快、对短期及突发性水质污染适应性强等。

　　4)粉末活性炭与超滤膜配合处理有机污染污水,可优势互补,对去除污水中有机物的效果更佳。

　　烧结活性炭性能介绍：

　　在水处理行业中，烧结活性炭、压缩活性炭、挤压活性炭、CTO、网炭这些词语经常被人提到或者使用，但很多人并不真正了解它们。

　　活性炭家族

　　烧结活性炭、压缩活性炭、挤压活性炭是以它们的生产工艺特点命名的，CTO、网炭是以它们终成型的外观形态称乎的词语。

　　它们外形虽然一样，但内在品质和生产工艺大不相同。

　　烧结活性炭：是采用活性炭粉体材料和高分子热熔成孔材料混合，灌入特制模具，在200-300℃高温下烧结而成;由于粘结材料本身有成孔性，与活性炭混合后，保持了活性炭粉料比表面积大的特点，成孔性优良，过滤效果更好，与液体接触更充分;因其加工工艺复杂，产能有限。

　　压缩活性炭：是活性炭粉体材料和无机液体粘结剂混合后，灌入特制模具，用压力机高压压缩成型，出模后烘干;此工艺活性炭含量高，过滤效果好，但无机粘结材料无法成孔，孔径主要靠活性炭的粒度控制，滤芯的成孔性不好。

　　挤压活性炭：是活性炭和普通热熔树脂混合后，放入螺杆挤出机加热挤出成型的。此生产工艺中活性炭外表被热熔树脂高温后融化包裹，堵塞了活性炭微孔，失去了吸附效果，生产成本低，产量高。使用中其实就是个摆设，没有任何作用。

　　CTO、网炭、挤压活性炭、烧结活性炭、压缩活性炭广义的讲它们是活性炭的棒装形态，可以统称为成型活性炭。

　　可贵使用价值

　　目前，成型活性炭滤芯在水处理行业的使用越来越受重视，其主要原因是：

　　一、成型活性炭集吸附和拦截于一体，不但具有活性炭的吸附性还因它有致密的空隙，可有效拦截大颗粒的杂质，有效降低水质的物理污染;二、孔径可以任意调节，小可达到0.2微米，比市场上所谓的大通量中空超滤膜要好;三、流出的黑水比颗粒活性炭少，不会象颗粒活性炭那样因为水流的冲刷造成吸附后的脱吸附，形成二次污染;四、低于80目的活性炭粉料加工，比表面积大，使活性炭性能得以充分发挥。

　　烧结活性炭是真正具有上述功能的成型活性炭，由于大家把烧结活性炭和挤压活性炭混为一谈，很多厂家为避免大家混淆，有的把烧结活性炭叫钻化炭(广州康瑞环保)，有的叫黑色魔法(BLACK MAGIC)活性炭棒(3M公司)。

　　烧结活性炭技术由于其成型的工艺特殊，可以开发以活性炭为主体与多种超细滤料粉体混合使用的复合型滤芯。其品种有专用脱色脱味、除有机物、软化水质的专用滤芯;除去水中的铝、汞、锰、砷等重金属的专用除金属滤芯，针对高氟水地区的专用除氟滤芯;针对井水、软水添加微量元素、矿物质的专用矿化滤芯;抑制细菌滋生，添加抑菌材料的抑菌滤芯。

　　烧结活性炭滤芯因其有迂回曲折的笼状微孔径通道，过滤杂质效果明显，由于杂质的堆积，滤芯容易堵塞使水流量会变小，因而，国外的水处理公司(如：3M公司)就提出“会堵的滤芯才是好滤芯”;为延长滤芯使用时间减少堵塞情况，烧结活性炭滤芯前应有效果较好的预处理前置过滤滤芯，如：1um的pp棉滤芯。巩义市龙达水处理材料有限公司是国内大型实体专业生产粉状活性炭、椰壳活性炭、果壳活性炭、煤质柱状活性炭等活性炭系列；活性氧化铝、聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁等水处理药剂；石英砂滤料、海绵铁除氧剂、陶粒、金刚砂、沸石滤料、锰砂滤料、无烟煤滤料等水处理滤料的专业生产商和优质供应商，欢迎拨打电话：0371-64035078    15037128885   或登录我们的网站     http://www.ldscl.net 了解更多产品信息。